純金屬的晶體結構檢視原始碼討論檢視歷史
常見的金屬晶體結構：固態物質按其原子的聚集狀態可分為兩大類：晶體和非晶體，晶體指的是材料的原子（離子、分子）在三維空間呈規則的周期性排列的物體，如金剛石、水晶、金屬等。非晶體指的是材料的原子（離子、分子）在三維空間無規則排列的物體，如松香、石蠟、玻璃等。在一定的條件下晶體和非晶體可以互相轉化（I2-1）。[1]
晶體結構是晶體中原子（離子或分子）規則排列的方式。
晶格是假設通過原子結點的中心劃出許多空間直線所形成的空間格架。
能反映晶格特徵的最小組成單元稱為晶胞。
晶格常數指的是晶胞的三個棱邊的長度a,b,c。
常見的金屬晶體結構
⑴體心立方晶格（BCC—Body-Centered Cube），典型代表為鉬（Mo）、鎢、釩、鉻、鈮、α-Fe等，八個原子處於立方體的角上，一個原子處於立方體的中心，如圖所示。
⑵面心立方晶格（FCC—Face-Centered Cube），典型代表為鋁、銅、鎳、金、銀、γ-Fe等，原子分布在立方體的八個角上和六個面的中心，如圖所示。
⑶密排六方晶格（HCP—Hexagonal Close-Packed）典型代表為鎂、鎘（Cd）、鋅、鈹（Be）等。12個原子分布在六方體的12個角上，上下底面中心各分布一個原子，上下底面之間均勻分布3個原子，如圖所示。
原子半徑指的是晶胞中相距最近的兩個原子之間距離的一半，緻密度指的是晶胞中所包含的原子所占有的體積與該晶胞 體積之比。[2]
金屬晶體的特性
金屬晶體區別於非晶體是其具有確定的熔點。在晶體中，不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，因而金屬晶體不同方向上的性能不同，這種性質叫做晶體的各向異性，而非晶體則是各向同性的。但是對於實際的金屬，其內部是由許多的晶粒組成，每個晶粒在空間分布的位向不同，因而在宏觀上沿各個方向的性能趨於相同，晶體的各向異性顯示不出來。
實際金屬中的晶體缺陷
實際金屬的結構中存在許多不同類型的缺陷，按幾何特徵可以分為點缺陷、線缺陷和面缺陷。
點缺陷，指的是三維尺度上都很小，不超過幾個原子直徑的缺陷。它包括空位、間隙原子、異類原子。當晶格中某些原子由於某種原因，（如熱振動等）脫離其晶格結點而轉移到晶格間隙這樣就形成了點缺陷，點缺陷的存在會引起周圍的晶格發生畸變，從而使材料的性能發生變化，如屈服強度提高和電阻增加等。
線缺陷指的是原子排列的不規則區在空間一個方向上的尺寸很大，而在其餘兩個方向上的尺寸很小。如：位錯。 位錯可認為是晶格中一部分晶體相對於另一部分晶體的局部滑移而造成。滑移部分與未滑移部分的交界線即為位錯線，電子顯微鏡下的位錯（I2-7）。由於晶體中局部滑移的方式不同，可形成不同類型的位錯，圖為一種最簡單的 「刃 型位錯」。因為相對滑移的結果上半部分多出一半原子面，多餘半原子面的邊緣好像插入晶體中的一把刀的刃口，故稱「刃型位錯」。圖8b為一種「螺型位錯」，晶體右邊上部相對於下部晶面發生錯動。
晶體中存在大量的位錯，一般用位錯密度來表示位錯的多少。位錯密度指單位體積中位錯線的總長度或單位面積上位錯線的根數，由於位錯線附近的原子偏離了平衡位置,使晶 格發生了畸變,對晶體的性能有顯著的影響。實驗和理論研究表明：晶體的強度和位錯密度 有如圖的對應關係，當晶體中位錯密度很低時，晶體強度很高；相反在晶體中位錯密度很 高時，其強度也很高。但目前的技術，僅能製造出直徑為幾微米的晶須，不能滿足使用上的 要求。而位錯密度很高易實現，如劇烈的冷加工可使密度大大提高，這為材料強度的提高提 供途徑。
面缺陷指的是原子排列不規則的區域在空間兩個方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小的缺陷，包括晶界（晶粒與晶粒之間的接觸界面）和亞晶界（亞晶粒之間的邊界）兩種。如圖所示。顯然在晶界處原子排列很不規則，亞晶界面缺陷 處原子排列不規則程度雖較晶界處小，但也是不規則的，可以看作是由無數刃型位錯組成的位錯牆。這樣晶界及亞晶界愈多，晶格畸變越大，且位錯密度愈大，晶體的強度愈高。[3]
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1.1.1 純金屬的晶體結構
第三章 晶體結構與性質
常見的金屬晶體結構有哪幾種